Ejercicios de diagramas de fases

DIAGRAMAS DE FASES
EJERCICIOS
1.- En un crisol se depositan 12 g de un metal y 8 g de un metal B. Tras calentamiento y fusión
total, la disolución líquida resultante se deja enfriar hasta la temperatura de 850 ºC. Para ésta
coexisten dos fases (sólida y liquida), de las que se extraen muestras que se analizan
químicamente. Los resultados obtenidos, expresados como % en masa del componente A son:
CL = 53 (%del componente A en la fase líquida)
C = 63,5 (%del componente A en la fase sólida)
Se pide un análisis de fases (número, fracción y composición)
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2.- A 850 ºC, una aleación isomorfa compuesta por dos metales A y B presenta equilibrio entre
fases (líquida y sólida). Por análisis químico se determinaron las composiciones de ambas fases,
resultando:
53% de componente A en la fase líquida
63 & del componente A en la fase sólida
Se sabe que a la temperatura establecida coexisten un 33,33% de fase líquida con la fase
sólida. Determinar la composición que presentará la aleación cuando se halle a una temperatura
por debajo de la línea de sólidus.
3.- Una aleación está formada por dos metales A y B en proporción 50:50. Ambos metales son
completamente solubles en los estados líquido y sólido. Su equilibrio de fases responde al
diagrama inferior
Realizar un análisis de fases (número de fases presentes, cantidades relativas de cada fase
y composiciones respectivas) para la aleación en los tres estados siguientes:
1) A la temperatura de 1400 ºC
2) A la temperatura de 900 ºC
3) A la temperatura de 700 ºC
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4.-Una aleación está compuesta por dos metales A y B que son totalmente solubles en estado
líquido y sólido. Su equilibrio de fases responde al diagrama inferior.
Para una aleación AB de composición 40:60 que se enfría lentamente desde 1300 ºC
hasta 800 ºC, determinar:
a) La temperatura a la que empieza a formarse el sólido. La composición de esta primera
fase sólida.
b) La temperatura a la que solidifica el último líquido. La composición de esta fracción
líquida.
Para una aleación de composición 86:14 que se calienta lentamente desde 800ºC hasta
1300 ºC, hallar:
c) La temperatura a la que se comienza a formarse el líquido. La composición de esta
fase líquida.
d) La temperatura a la que se funde el último sólido. La composición de esta última
fracción sólida.
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5.- Dos metales A y B forman una aleación isomorfa, cuyo diagrama de fases es el siguiente.
Una aleación AB 40:60 se calienta hasta el campo bifásico. La composición de la fase
sólida es del 30% en el metal A. Determinar:
a) La temperatura de la aleación y la composición de la fase líquida.
b) Las cantidades relativas (fracciones) de ambas fases.
Una aleación 72:28 se calienta hasta el campo bifásico. Las fracciones de las fases son
iguales. Determinar la temperatura de la aleación y las composiciones de las dos fases.
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6.- Dos supuestos metales A y B son totalmente solubles en estado líquido y completamente
insoluble en estado sólido. No forman eutéctico. Su equilibrio de fases responde al diagrama
inferior.
Realizar un análisis de fases para una aleación A:B 40:60 en los tres estados siguientes:
a) A la temperatura de 1400 ºC
b) A la temperatura de 1000 ºC
c) A la temperatura de 700 ºC
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7.- Dos supuestos elementos metálicos son totalmente solubles en estado líquido y
completamente insoluble en estado sólido. Forman eutécticos. Su equilibrio de fases responde al
diagrama inferior.
a) Una mezcla de ambos metales en proporción A:B 40:60 se calienta hasta fusión
completa y posteriormente se enfrían lentamente. Realizar un análisis de fases para
esta aleación a las temperaturas de: 1000 ºC y 300 ºC.
b) Suponer ahora la proporción A:B 80:20 y realizar el análisis de fases para las
temperaturas 1000ºC, 600 ºC y 300 ºC.
c) Por último, suponer una mezcla en proporción A:B 20:80 y realizar el análisis de
fases correspondientes a las temperaturas de 1000ºC, 600 ºC y 300 ºC.
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